Comstock Images/Stockbyte/Getty Images
Saturnus, den näst största planeten i vårt solsystem, har länge fascinerat forskare på grund av dess enorma storlek och svårigheten att sondera dess inre från jorden. Medan tidiga förbiflygningar på 1970- och 1980-talen bara gav glimtar, gav Cassini-Huygens-uppdraget, som anlände 2004, de mest omfattande uppgifterna om planetens struktur och sammansättning.
Nuvarande modeller av planetbildning förklarar Saturnus sammansättning genom fördelningen av material i den protoplanetära skivan som omgav den unga solen. Täta, eldfasta element samlades nära stjärnan för att bilda steniga, marklevande planeter, medan lättare, flyktiga föreningar drev utåt och smälte samman till gasjättar som Saturnus. Till skillnad från de inre planeterna tros Saturnus kärna innehålla en blandning av tunga grundämnen och en betydande mängd väterikt material.
Saturnus atmosfär består av ungefär 75 % väte och 25 % helium, med spårmängder av vatten, metan, ammoniak och andra kolväten. Planetens starka gravitation skapar ett tätt skiktat hölje, och kraftfulla stormar tränger ibland in tillräckligt djupt för att avslöja lager av interiören. Emellertid är området bortom den övre atmosfären i stort sett otillgängligt för direkt observation.
Genom att mäta banorna för dess månar, beräknar astronomer Saturnus massa och, tillsammans med dess uppmätta diameter, härleder en medeldensitet på 0,687 gcm⁻³ — lättare än vatten. Denna låga densitet indikerar att varje fast kärna är relativt liten och sannolikt består av tunga element omgivna av ett flytande hölje av metalliskt väte.
Data från Cassini tyder på att Saturnus kärna i första hand är en högtrycksblandning av väte och helium, möjligen i ett metalliskt eller superjoniskt tillstånd. Även om rester av stenigt material från planetens födelse kan finnas, tros huvuddelen av kärnan vara ett tätt, halvfast lager av metalliskt väte, med mycket lite fast sten närvarande. Framtida uppdrag som kan undersöka planetens inre mer direkt kommer att vara avgörande för att bekräfta denna hypotes.
